4
BAB 2
TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1. Sejarah Perkembangan Beton Pracetak
Beton adalah material konstruksi yang banyak dipakai di Indonesia, jika
dibandingkan dengan material lain seperti kayu dan baja. Hal ini bisa
dikarenakan bahan-bahan pokoknya mudah didapat di Indonesia, cukup awet,
mudah dibentuk dan harganya relatif terjangkau. Ada beberapa aspek yang dapat
menjadi perhatian dalam sistem beton konvensional, antara lain waktu
pelaksanaan yang lama dan kurang bersih, kontrol kualitas yang sulit
ditingkatkan serta bahan-bahan dasar cetakan dari kayu dan triplek yang semakin
lama semakin mahal dan langka.
Sistem beton pracetak adalah metode konstruksi yang melakukan
pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu
dibawa ke lokasi (transportasi) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh
(ereksi). Sehingga mampu menjawab kebutuhan di era milenium baru ini,
dimana sistem ini memiliki keunggulan antara lain: mutu yang terjamin, produksi
cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan
kualitas produk yang baik.
Perbandingan kualitatif antara struktur kayu, baja serta beton
konvensional dan pracetak dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini:
5
Tabel 2.1. Perbandingan Kualitatif antara Struktur Kayu, Baja serta Beton Konvensional dan Pracetak
Beton Aspek Kayu Baja Konvensional Pracetak
Pengadaan Semakin terbatas
Utamanya impor
Mudah Mudah
Permintaan Banyak Banyak Paling banyak Cukup Pelaksanaan Sulit, Kotor Cepat, Bersih Lama, kotor Cepat,
bersih Pemeliharaan Biaya tinggi Biaya tinggi Biaya sedang Biaya
sedang Kualitas Tergantung
jenisnya Tinggi Sedang-Tinggi Tinggi
Harga Cukup mahal Mahal Relatif murah Murah Tenaga Kerja Banyak Banyak Banyak Banyak Lingkungan Tidak ramah Ramah Kurang ramah Ramah Standar Ada (sedang
diperbaharui) Ada (sedang diperbaharui)
Ada (sedang diperbaharui)
Belum ada (sedang disusun)
Sistem pracetak telah cukup banyak diaplikasikan di Indonesia, baik
sistem yang dikembangkan didalam negeri maupun yang didatangkan dari luar
negeri. Sistem pracetak berbentuk komponen seperti: tiang pancang, balok
jembatan, kolom, pelat lantai, dll.
Permasalahan mendasar dalam perkembangan sistem pracetak di
Indonesia saat ini adalah:
a. Sistem ini relatif baru.
b. Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan sistem pracetak
yang telah ada.
c. Serta keandalan sambungan antar komponen untuk sistem pracetak terhadap
beban gempa yang selalu menjadi pertanyaan.
6
d. Belum adanya pedoman resmi mengenai tata cara analisis, perencanaan serta
tingkat keandalan khusus untuk sistem pracetak yang dapat dijadikan
pedoman bagi pelaku konstruksi.
2.1.1. Perkembangan Sistem Pracetak di Dunia
Sistem pracetak jaman modern berkembang mula-mula di Negara Eropa.
Struktur pracetak pertama kali digunakan adalah sebagai balok beton precetak
untuk Casino di Biarritz, yang dibangun oleh kontraktor Coignet, Paris 1891.
Pondasi beton bertulang diperkenalkan oleh sebuah perusahaan Jerman, Wayss
& Freytag di Hamburg dan mulai digunakan tahun 1906. Tahun 1912 beberapa
bangunan bertingkat menggunakan sistem pracetak berbentuk komponen-
komponen, seperti dinding .kolom dan lantai diperkenalkan oleh
John.E.Conzelmann.
Struktur komponen pracetak beton bertulang juga diperkenalkan di
Jerman oleh Philip Holzmann AG, Dyckerhoff & Widmann G Wayss & Freytag
KG, Prteussag, Loser, dll. Sistem pracetak tahan gempa dipelopori
pengembangannya di Selandia Baru. Amerika dan Jepang yang dikenal sebagai
Negara maju di dunia, ternyata baru melakukan penelitian intensif tentang sistem
pracetak tahan gempa pada tahun 1991. Dengan membuat program penelitian
bersama yang dinamakan PRESS (Precast seismic Structure System).
2.1.2. Perkembangan Sistem Pracetak di Indonesia
Indonesia telah mengenal sistem pracetak yang berbentuk komponen,
seperti tiang pancang, balok jembatan, kolom dan pelat lantai sejak tahun
1970an. Sistem pracetak semakin berkembang dengan ditandai munculnya
berbagai inovasi seperti Sistem Column Slab (1996), Sistem L-Shape Wall
7
(1996), Sistem All Load Bearing Wall (1997), Sistem Beam Column Slab (1998),
Sistem Jasubakim (1999), Sistem Bresphaka (1999) dan sistem T-Cap (2000).
2.1.3. Permasalahan Umum pada Pengembangan Sistem Pracetak
Ada tiga masalah utama dalam pengembangan sistem pracetak :
a. Keandalan sambungan antar komponen.
b. Belum adanya suatu pedoman perencanaan khusus untuk sistem struktur
pracetak.
c. Kerjasama dengan perencana di bidang lain yang terkait, terutama dengan
pihak arsitektur dan mekanikal/ elektrikal/ plumbing.
2.2. Sistem Pracetak Beton
Pada pembangunan struktur dengan bahan beton dikenal 3 (tiga) metode
pembangunan yang umum dilakukan, yaitu sistem konvensional, sistem
formwork dan sistem pracetak.
Sistem konvensional adalah metode yang menggunakan bahan tradisional
kayu dan triplek sebagai formwork dan perancah, serta pengecoran beton di
tempat. Sistem formwork sudah melangkah lebih maju dari sistem konvensional
dengan digunakannya sistem formwork dan perancah dari bahan metal. Sistem
formwork yang telah masuk di Indonesia, antara lain sistem Outinord dan Mivan.
Sistem Outinord menggunakan bahan baja sedangkan Sistem Mivan
menggunakan bahan alumunium.
Pada sistem pracetak, seluruh komponen bangunan dapat difabrikasi lalu
dipasang di lapangan. Proses pembuatan komponen dapat dilakukan dengan
kontol kualitas yang baik.
8
2.2.1. Pengertian Umum Beton Pracetak
Beton secara keseluruhan termasuk pracetak, harus diberikan tulangan atau
tulangan prategang. Yang membedakan pracetak dengan beton lainnya adalah
karakteristik struktur dan cara pengerjaannya dalam mendirikan suatu bangunan.
Yang paling utama membedakan beton pracetak adalah beton pracetak dibuat
terlebih dahulu sebelum dirakit di lapangan. Jarak lokasi pencetakan dengan
lokasi proyek harus diusahakan sedekat mungkin, metode ini dilakukan untuk
menghindari biaya transportasi beton pracetak menjadi mahal.
Beton pracetak adalah suatu metode percetakan komponen secara
mekanisasi dalam pabrik atau workshop dengan memberi waktu pengerasan dan
mendapatkan kekuatan sebelum dipasang.
a. Keuntungan Beton Pracetak:
• Pengendalian mutu teknis dapat dicapai, karena proses produksi
dikerjakan di pabrik dan dilakukan pengujian laboratorium.
• Dapat dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat memenuhi keinginan
desain secara arsitektural.
• Perakitan tulangan yang lebih teliti dan presisi.
• Waktu pelaksanaan lebih singkat.
• Dapat mengurangi biaya pembangunan.
• Tidak terpengaruh cuaca.
b. Kendala Precast:
• Membutuhkan investasi awal yang besar dan teknologi maju.
• Dibutuhkan kemahiran dan ketelitian.
9
• Diperlukan peralatan produksi (transportasi dan ereksi).
• Bangunan dalam skala besar.
Ketelitian ukuran dan bentuk beton precast harus diutamakan karena
elemen-elemennya akan digabungkan satu dengan yang lainnya menjadi satu
kesatuan. Penyangga balok pracetak sederhana seperti pada Gambar 2.1 berikut
dapat dibuat, namun pada saat penyusutan atau pemuaian, kedua elemen beton
berusaha bergerak dan terjadi perubahan gaya pada beton.
Gambar 2.1. Kolom Penyangga Sederhana
10
Kendala akibat penyusutan dan pemuaian pada beton pracetak kolom
penyangga balok sederhana ini dapat lebih lanjut dilihat dalam Gambar 2.2.a dan
Gambar 2.2.b. berikut ini.
Gambar 2.2.a. Pergerakan Beton Pracetak Tanpa Penggabungan Elemen
Gambar 2.2.b. Kegagalan Beton Pracetak Akibat Pergerakan Muai-Susut
11
Keunggulan-keunggulan beton pracetak dan solusi yang dapat ditawarkan
kepada Calon Pemilik, Arsitek maupun Konsultan Perencana adalah bahwa
beton pracetak:
a. Buildable (Dapat Dibangun);
• Perhitungan yang tepat dan mendekati kenyataan di lapangan dapat
diolah dengan baik menggunakan program yang ada dengan penyesuaian-
penyesuaian nilai koefisien-koefisien yang tepat.
• Konstruksi dikategorikan aman dan stabilitas struktur digaransikan
hingga jenjang waktu yang ditawarkan (umur gedung).
• Pengungkit digunakan sesederhana mungkin disesuaikan dengan
kebutuhan.
• Dilakukan oleh Tenaga kerja ahli.
b. Biaya yang Efektif;
• Komponen yang dibutuhkan dalam pembangunan relatif sama banyak
dari kebutuhan tulangannya.
• Keseluruhan biaya pembangunan termasuk transportasi, finishing,
perawatan dan perbaikan dapat bersaing.
• Qualitas pembuatan tergolong teliti sehingga dapat dihitung dengan
standart perhitungan yang paling minimal dalam hal keseluruhan elemen
gedung.
• Perhitungan juga dilakukan oleh tenaga ahli perusahaan.
• Uji coba kerusakan telah dilakukan oleh perusahaan pengelola beton
pracetak sehingga telah terjamin kekuatannya.
12
c. Dapat Menghemat Waktu;
• Walaupun pabrikasi beton pracetak cukup memakan waktu, namun
proses pengerjaannya dapat dilakukan terlebih dahulu dan
pembangunannya dilakukan secara kontiyu.
• Pekerjaan pelengkap dan finishing (seperti pasangan batu bata, instalasi
listrik, joint elemen) dapat dikerjakan dengan cepat.
• Kebutuhan akan ruang (ketepatan tinggi elevasi langit-langit dan lantai)
terpenuhi.
• Ukuran balok dan kolom tepat terhadap jarak posisi tulangan.
• Memungkinkan untuk mendesain bagian luar maupun dalam beton
pracetak ini.
Membangun pabrik beton pracetak cukup memakan biaya yang cukup
tinggi. Kebanyakan orang membuat pabrikasi beton pracetak di lapangan/ dekat
lokasi untuk mengurangi biaya transportasi, namun pada beberapa keadaan
khusus, pabrikasi beton pracetak harus dilakukan di pabrik yang memiliki alat-
alat khusus yang cukup mahal dan muktahir. Seperti pada Gambar 2.3 dan
Gambar 2.4 berikut ini.
13
Gambar 2.3. Pengelasan Joint Khusus Tumpuan Ganda
Gambar 2.4. Pemolesan Finishing Kolom menggunakan Marmer sebagai
Pemanis
Mungkin keputusan seperti memasang marmer memerlukan biaya yang
cukup mahal, mengurangi umur dan kekuatan beton. Tetapi hal tersebut akan
menarik setelah melihat Gambar 2.5 yang merupakan hasil keseluruhan
pembangunan dengan beton pracetak berikut ini.
14
Gambar 2.5. Kolom Spiral Beton Pracetak di Sekolah Braynston, UK
2.2.2. Bahan-Bahan Beton Pracetak
Berdasarkan keperluan bahan untuk membuat beton pracetak, yang pada
umumnya tidak memiliki perbedaan dengan beton monolit, yaitu:
a. Beton;
Beton Pracetak memungkinkan dibuat tanpa kesalahan karena dilakukan di
pabrik dan menggunakan alat berteknologi muktahir terkini. Menjaga
kekuatan desain dan keawetannya. Pada Gambar 2.6 berikut dapat dilihat
proses pengecoran beton dilakukan dengan cermat dan baik, menjamin tidak
terjadinya segregasi beton, keropos, dan meminimalkan getaran.
15
Gambar 2.6. Penuangan Beton menggunakan Teknologi Muktahir
Berikut kita perhatikan kerusakan yang terjadi pada kolom beton
pracetak pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Kerusakan pada Kolom Beton Pracetak
16
Kesalahan ini jelas terlihat dan terjadi akibat faktor kesalahan
manusia yang mengabaikan peraturan qualitas kontrol, dalam kriteria
penggunaan bahan beton yang baik, dll.
Pabrikasi beton pracetak pada masa sekarang ini banyak didukung
oleh teknologi yang sudah berkembang dan tenaga ahli yang lebih baik.
Setiap beton pracetak yang keluar dari pabrik harus melalui alat tes
kelayakan yang memadai dan terpercaya. Pabrikasi juga dijaga
keprimaannya, seperti masalah karat pada tulangan dapat dihindari, ketepatan
ukuran dimensi ± 3mm dari desain rencana, dan berat jenis beton terjaga
pada ± 2400 kg/m3 (tidak termasuk tulangannya).
Pencetakan bentuk khusus yang menggunakan cetakan kayu ataupun
fiberglass seperti pada Gambar 2.8 memungkinkan untuk dilakukan
berulang-ulang dengan menggunakan cetakan yang sama.
Gambar 2.8. Produksi Beton Pracetak dengan Bentuk Khusus